4-4 金属的电化学腐蚀与防护
教学目标
1.了解金属腐蚀的种类,探究金属发生电化学腐蚀的原因 2.掌握化学腐蚀和电化学腐蚀的区别。
3.认识金属腐蚀的危害及防腐措施,感受化学对人类生产和生活的影响。
4.进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识外因条件对化学变化的影响。 教学重点:
吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理 教学难点:
吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理 教学过程:
【投影】常见的金属腐蚀现象:
【导课】金属腐蚀的现象非常普遍,像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等,如保养
不好,都会腐蚀,从而造成大量金属的损耗。至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康,甚至造成严重事故的损失,那就更无法估计了。因此,了解金属腐蚀的原因,掌握防护的方法,是具有十分重要的意义的。 【板书】 第二节 金属的腐蚀与防护 一、金属腐蚀
【阅读】回答什么是金属腐蚀?
【板书】金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。 【讲述】 金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
例如:铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀,在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。特点:
反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【板书】1、 化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点:反应简单、金属与
氧化剂之间的氧化还原反应。 【讲述】温度对化学腐蚀的影响:
【科学探究】不同条件下铁钉的锈蚀
注意:①光亮铁钉浸没在菜油之中;②光亮铁钉半浸半露在菜油中;③光亮铁钉完全浸没在食盐水中;④
光亮铁钉完全浸没在酸性溶液中或碱性溶液中。学生分别观察并写出报告以培养学生的观察与描述能力。教师不但要给学生出题目,还要发挥点拨作用,提出注意点:①观察的一周中不要振荡试管,否则会破坏生锈的界面;②把各人设置的具体条件和的状况详尽记录在案,以利分析和归纳,写出高质量的家庭探究报告。
实验方案 记录 结论 【总结】铁钉生锈的条件:铁钉含杂质、与电解质溶液接触。 【思考】绝大多数钢铁生锈是否是化学腐蚀?为什么? 【板书】2、电化学腐蚀
【讲解】由于金属和液态介质(常为水溶液)构成微小的原电池而发生金属腐蚀的过程.电化学腐蚀是金属腐
蚀的主要形式.例如:钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成的.
【板书】 电化学腐蚀 :不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电
子被氧化的腐蚀。
【共同分析】形成原电池的原因。 【板书】
【投影】钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀:
【讲解】 吸氧腐蚀与析氢腐蚀:发生条件、正负极反应、总反应。 【板书】
分类 条件 负极反应 正极反应 总反应 析氢腐蚀 水膜酸性较强(弱酸) Fe –2e === Fe 2H + 2e === H2 Fe + 2H == Fe + H2 +2++2+吸氧腐蚀 水膜酸性较弱或呈中性 2Fe –4e === 2 Fe 2H2O + O2 + 4e == 4OH 2Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3.xH2O --2+ 次要 主要 【归纳与交流】化学腐蚀与电化腐蚀的对比。 【板书】3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比 (1)本质:金属原子失电子而被氧化 M – ne == M (2)
n+
(3) 相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。 【小结】略 【课堂练习】
1.把a、b、c、d4块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b相连时a为负
极;c、d相连时电流由d到c;a、c相连时c极上产生大量气泡;b、d相连时b上有大量气泡产生;则四种金属的活动性顺序由强到弱为:.(a>c>d>b)
2.烧过菜的铁锅未及时洗去含有NaCl的残液,过一段时间便出现红棕色的铁锈斑点,已知该锈斑为Fe(OH)3